Jak zrobić nitrocelulozę lub papier Flash

Instrukcje dotyczące wytwarzania nitrocelulozy lub papieru Flash

Papier Flash jest popularny w pokazach naukowych i ogniu magika. H. Armstrong Roberts/ClassicStock/Getty Images

Jeśli jesteś entuzjastą chemii, interesujesz się ogniem lub historią (lub obydwoma), prawdopodobnie powinieneś wiedzieć, jak zrobić własną nitrocelulozę. Nitroceluloza znana jest również jako guncotton lub flashpaper, w zależności od jej przeznaczenia. Magowie i iluzjoniści używają papieru flash, aby uzyskać specjalny efekt ognia. Dokładnie ten sam materiał nazywa się guncotton i może być używany jako paliwo do broni palnej i rakiet. Nitroceluloza została wykorzystana jako podkład filmowy do filmów i zdjęć rentgenowskich. Można go mieszać z acetonem, aby uzyskać lakier nitrocelulozowy, który był używany do samochodów, samolotów i instrumentów muzycznych. Jednym z nieudanych zastosowań nitrocelulozy było wytwarzanie kul bilardowych ze sztucznej kości słoniowej. Kamforowe kulki nitrocelulozowe (celuloidowe) czasami eksplodowały po uderzeniu, wydając dźwięk podobny do wystrzału. Jak można sobie wyobrazić, nie sprawdziło się to dobrze w salonach rewolwerowców ze stołami bilardowymi.

Jest mało prawdopodobne, że będziesz chciał zrobić własne eksplodujące kule bilardowe, ale możesz spróbować nitrocelulozy jako modelowego paliwa rakietowego, jako papieru błyskowego lub jako bazy lakierniczej. Nitroceluloza jest niezwykle łatwa do wykonania, ale przed kontynuowaniem należy uważnie przeczytać instrukcję. Jeśli chodzi o bezpieczeństwo: każdy protokół, który obejmuje: silne kwasy powinny być wykonywane przez wykwalifikowane osoby noszące odpowiedni sprzęt ochronny. Nitrocelulozy nie można przechowywać przez długi czas, ponieważ stopniowo rozkłada się na łatwopalny proszek lub maź (dlatego wiele starych folii nie zachowało się do dnia dzisiejszego). Nitroceluloza ma niska temperatura samozapłonu , więc trzymaj go z dala od ciepła lub płomienia (dopóki nie będziesz gotowy do jego aktywacji). Nie wymaga tlenu do spalania, więc po zapaleniu nie można ugasić ognia wodą. Mając to wszystko na uwadze, oto jak to zrobić.

Kluczowe dania na wynos: Zrób nitrocelulozę lub papier Flash

• Nitroceluloza to wysoce łatwopalny polimer. Jest również znany jako papier błyskowy, bawełniany lub sznurek błyskowy.
• Wszystko, co musisz zrobić, aby wyprodukować nitrocelulozę, to potraktować celulozę kwasem azotowym lub innym silnym środkiem nitrującym. Celuloza może pochodzić z papieru, bawełny, drewna lub innego materiału roślinnego.
• Nitroceluloza została po raz pierwszy wyprodukowana przez Alexandra Parkesa w 1862 roku. Był to pierwszy sztuczny plastik, który nazwano Parkesine.
• Choć przydatna jako plastik, nitroceluloza jest równie popularna ze względu na swoją łatwopalność. Papier Flash spala się niemal natychmiast i nie pozostawia pozostałości popiołu.

Materiały nitrocelulozowe

Powszechnie stosowana jest procedura Christiana Friedricha Schönbeina. Wymaga 1 części bawełny na 15 części kwasu.

• stężony kwas azotowy
• stężony kwas siarkowy
• waciki (prawie czysta celuloza)

Przygotowanie nitrocelulozy

1. Schłodzić kwasy poniżej 0°C.
2. W dygestorium , wymieszaj równe części azotu i Kwas Siarkowy w zlewce.
3. Wrzuć waciki do kwasu. Możesz je ubić za pomocą szklanego pręta do mieszania. Nie używaj metalu.
4. Pozwól, aby reakcja nitrowania przebiegała przez około 15 minut (czas Schönbeina wynosił 2 minuty), a następnie wlej do zlewki zimną wodę z kranu, aby rozcieńczyć kwas. Pozwól wodzie płynąć przez chwilę.
5. Zakręć wodę i dodaj trochę wodorowęglanu sodu ( proszek do pieczenia ) do zlewki. Wodorowęglan sodu będzie bulgotał, neutralizując kwas.
6. Za pomocą szklanka pręt lub palec w rękawiczce, zawiruj wokół bawełny i dodaj więcej wodorowęglanu sodu. Możesz spłukać większą ilością wody. Kontynuuj dodawanie wodorowęglanu sodu i myj nitrowaną bawełnę, aż przestanie bulgotać. Ostrożne usunięcie kwasu znacznie poprawi stabilność nitrocelulozy.
7. Wypłucz nitrowaną celulozę wodą z kranu i pozostaw do wyschnięcia w chłodnym miejscu.

Odłamki nitrocelulozy staną w płomieniach, jeśli zostaną wystawione na działanie ciepła palnika lub zapałki. Nie zabiera dużo (ciepła ani nitrocelulozy), więc nie daj się ponieść emocjom! Jeśli chcesz rzeczywistej lampy błyskowej papier , zwykły papier (który jest głównie celulozą) można azotować w taki sam sposób jak bawełnę.

Chemia wytwarzania nitrocelulozy

Celuloza azotująca wpływa jako kwas azotowy a celuloza reagują z wytworzeniem azotanu celulozy i wody.

3HNO₃+ C₆H₁₀O₅→ C₆H₇(NIE_dwa)₃O₅+ 3 godz_dwaO

Kwas siarkowy nie jest wymagany do azotowania celulozy, ale działa jak katalizator do produkcji jonu azotowego, NO_dwa⁺. Reakcja pierwszego rzędu przebiega przez podstawienie elektrofilowe w centrach C-OH cząsteczek celulozy.

Źródła

• Braconnot, Henri (1833). „O przekształceniu kilku substancji roślinnych w nową zasadę”. [O przekształceniu kilku substancji roślinnych w nową substancję]. Roczniki Chemii i Fizyki . 52: 290–294.
• Pelouze, Théophile-Jules (1838). „O produktach działania stężonego kwasu azotowego na skrobię i drewno”. [O produktach działania stężonego kwasu azotowego na skrobię i drewno]. Raporty . 7: 713–715.
• Schoenbein, Christian Friedrich (1846). „Ueber Schiesswolle” [O gazonie]. Sprawozdanie z negocjacji Towarzystwa Badań Przyrodniczych w Bazylei . 7:27.
• Urbański, Tadeusz (1965). Chemia i technologia materiałów wybuchowych . 1. Oksford: Prasa Pergamon. s. 20–21.